含镀膜窗口的红外探测系统内杂散辐射传输特性研究

发布时间：2020-06-23 09:02

【摘要】：红外探测是光学探测领域的重要组成部分,随着探测技术的不断发展,提高探测精度、增大探测距离成为红外探测发展的必然要求。对于红外探测系统,内部光机部件及红外窗口自身辐射演变成为的杂散辐射将严重影响成像质量,降低图像分辨率。因此,针对红外杂散辐射建立窗口红外辐射模型、开展多源探测系统中的红外杂散辐射分析,为后续的红外杂散辐射抑制方案提供理论依据,对最终提高探测质量具有重要意义。本文以某含镀膜窗口的红外探测系统为研究对象,建立了镀膜窗口红外辐射模型,利用蒙特卡洛法分析了系统内部的杂散辐射传输特性,进一步研究了窗口增透膜对系统内杂散辐射及探测精度的影响效果。本文主要从以下几个方面开展:1.建立窗口表观辐射模型和增透膜光学特性求解模型。窗口表观辐射模型可以表征窗口向介质体外空间辐射能量的能力及辐射能量的方向特性。在对光机系统进行杂散传输计算时,利用该模型可将介质体元发射简化为等效面面元发射,从而避免跟踪光线在介质内部的传输过程,提高计算效率。增透膜光学特性求解模型基于薄膜光学理论推导得到,利用该模型可得到镀膜界面处的方向波段反射率。2.针对某红外探测系统,利用基于蒙特卡洛法编制的求解程序分析系统内部红外杂散辐射传输特性,获得系统内主要杂散源的分布、杂散辐射传输的危险路径、入瞳面上的杂散辐射分布规律及方向特性,为后续开展针对性的杂散抑制提供依据。3.将增透膜光学特性求解模型耦合加入到杂散辐射求解程序中,开展包含镀制增透膜后窗口的杂散特性研究。文章从介质表观发射特性、系统内杂散辐射传输及探测精度三个方面来说明增透膜对系统内部辐射传输的影响。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN216
【图文】：

示意图,等效过程,思想,界面

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文2.4.2 单层介质膜的光学特性研究按照等效界面思想，单层介质膜的光学特性可根据分析与其等效的界面的学特性得到，计算等效界面光学特性关键在于分析得到等效光学导纳与单层介质膜结构参数之间的关系。单层介质膜与基底组合的等效光学导纳Y 与介质膜层及基底结构参数1N 、1d2N 有关。如图 2-4 所示，分析过程中，先按照等效界面得到等效的电磁场物理关系式，再分别对单层薄膜界面建立相应物理量关系式，从而建立等效参数与实参数的关联，具体方法见参考文献[97]。E+E-

简化结构,几何模型,入瞳

图 3-1 几何模型简化结构辐射时，入瞳面作为黑体面，摆镜面作为镜反射明表面均为漫反射面。计算工况为稳定工况，性不变；罩体及窗口各部分温度差距较大，但。模型，考虑到介质窗口与入瞳面相对位置固定，向蒙特卡洛法（TMCM）进行分析；罩体与入瞳特卡洛法（BMCM）进行研究；由于内部元器件对位置关系复杂，采用反向蒙特卡洛法（BMC影响。区域离散杂散辐射研究的杂散能量的入射统计面，在正

【参考文献】